最新PVC生产工艺介绍

1、PVC生产工艺简介00000000两种工艺的物料流程芝右洁Fk二乏适笔煤乙坦壬:言水匚这/宗己直f (ve-i3二泰乙燒(EDC)电石法PVC工艺生产成本电石法PVC生产成本构成电石消耗:氯化钠消耗:电耗:一次水消耗:触媒消耗:其它乙二醇、氯化钙、引发剂、分散剂、 终止剂等辅材消耗电石法PVC工艺生产成本#电石消耗计算电石 吨位 t电石 发气 量L/kg磷乙烘 纯度 %VCM 转化 率精镭 收率%PVC 转化 率PVC产 量t电石 消耗13009598.598.599980. 6971.43412859598. 59& 599980. 6631. 50912659598.598.599980.

2、6171.62312359598. 598.599980. 5481.830PVC 产量 M=m*q/24.04*x1*x2*x3*0.0625*x4*x5电石消耗二m/M第二册厂我厂工艺概况我厂电石法PVC工艺岗位流程图57&快工艺一碎工艺oonnnnnooo7 .# .岗位任务：将采购进的原料电石经过粗破碎机、细破碎机破碎，生产出粒度合格的电 石,经皮带机运送到料仓，供乙烘发生岗位 使用。工作原理：利用电机带动破碎机运转，破碎机的固定颛板和活动颛板通过挤压将电石 破碎到适宜粒度。# .方框流程图破碎工艺9|一、乙怏工艺一碎工艺工艺流程图St一乂乙怏工艺一破碎工艺主要设备和关键控制点主要设备

3、:关键控制点：粗破机粗破机排料粒度：100150mm细破机细破机排料粒度：1550mm11|#|皮带料仓皮带：不漏料料仓高度：尽可能保持满仓13|厂房：保持干燥通风#|二丄乙怏工艺一发生工艺工序任务保证发生器温度和压力在指标范围内，将粒度合格的电石颗粒加入发生器，与水进行反应，生成乙 烘气送往下工序，并通过水和渣浆 将热量和废料排走。力I发生工艺工作原理主反应式如下：CaC2+2H2O-Ca(OH)2+C2H2t 副反应式：CaO+2H2OCa(OH)2CaS+2H2OCa(OH)2+H2STCa3P2+6H2O-3Ca(OH)2+2PH3fCa3N2+6H2O-3Ca(OH)2+2NH3tC

4、a2Si+4H2O2Ca(OH)2+SiH4TCa3As2+6H2O-3Ca(OH)2+2AsH3t二乙怏工艺一发生工艺方框流程图电石电石电石乙烘二、乙怏工艺一发生工艺工艺流程图X 1,1发隹器 安金水封 渣浆分离器上水判 逆水封二、乙怏工艺一发生工艺主要设备图1乙烘发生器相关参数:=Ji高工作压力：0.015MPa90 C物料名称：电石.水、乙烘、水蒸气物料特征：易燃易爆，中度危害全容积：48m3搅拌功率：5kW搅拌轴转数:1.52转/分1搅桂轴4.耙瞽7.溢流口10.乙烘出口2.人孔5.括板碍衡評石入口I工序任务:清净工艺力I乙烘气从正水封进入水洗塔和冷却塔 进行洗涤冷却，冷却后的乙烘气一

5、路进 气柜，一路经水环泵加压后进入第一清 净塔，第二清净塔。乙烘在1#和2#清净 塔与次氯酸钠逆流接触，除去气体中的 硫、磷杂质。经清净后乙烘气呈酸性， 进入中和塔被碱液中和，中和塔出来的 乙烘气纯度达到98.5%以上，经过冷却器 冷却后，送往转化工序。乙怏工艺一净工艺工艺原理清净原理：利用次氯酸钠将杂质气氧化，反应式如下:4NaClO+H2S-H2SO4+4NaCl4NaClO+PH3-H3PO4+4NaCl4NaClO+AsH3H3AsO4+4NaCl中和原理：利用1015%NaOH溶液将酸雾洗脱，反应 式如下：2NaOH+H2SO4-Na2SO4+2H2O3NaOH+H3PO4-Na3P

6、O4+3H2O3NaOH+H3AsO4-Na3AsO4+3H2O力I二、乙怏工艺一清净工艺I1TIQ文庄里了欠衲循环泵稀次附高位槽稀次钠憎 浓次内高位槽浓次乍内储槽中和堆乙怏冷却器I二、乙怏工艺清净工艺主飙备a s设备参数:设计压力:0.0MPa （水洗塔0. 055MPa）工作压力：0. 08MPa （水洗塔0.05MPa）设计温度:40 C （水洗塔90 C）工作温度：40 C （水洗塔90C）物料名称:次钠、碱液或一次水、乙烘全容积:25 m3衬里层材料：橡胶衬里层厚度:6mm1乙4液5：秦蠶口7.液位计III3.栅板6.人孔乙烘出口 9.手孔二、乙怏工艺一制工艺1!坷坷工序任务将电解送

7、过来的浓次钠进入浓次钠储 槽，由浓次钠泵打到浓次钠高位槽，通过 文丘里反应器用水进行配制，通过加入适 量的一次水和盐酸来控制次钠的有效氯在 0.0650. 12%之间，PH值为78。用次 钠泵打入次钠高位槽，经过高位槽用次钠 循环泵打入各清净塔。坷二、乙怏工艺配制工艺工艺流程图M一次水至清净二塔f- -1?-A区*次钠 txb次氯酸钠循环泵文丘里酸槽XXTYT-CxjqtxjnN浓次钠储槽浓次钠储椚浓次钠储椚稀次氯酸钠高位槽稀次钠杷I浓次钠高位槽 _二、乙怏工艺一己制工艺1!主要设备1文丘里反应器设计压力 工作压力设计温度设计温度常压常压常温常温主要受压元件：PVChTV,1 .一次水入口2

8、.酸入口3 .浓次钠入口二、乙怏工艺关键控制点.JMIJMLMB电石粒度：1550mm发生器温度:80-90 C （正常生产时）发生压力：315kPa乙烘纯度:98.5%,不含S、P （硝酸银试纸 不变色）次钠有效氯：0.065-0.12%次钠pH：78加料：每斗分析C2H21%绍，三、乙怏工艺压滤工艺St岗位任务：压滤岗位将经过沉降的渣浆用压滤 机压滤，进行固液分离，清液部分冷却回收使用， 电石渣外运。同时将电石渣外送电厂和污水站，平 衡沉降池浓度和清液使用，避免漫液。关键控制点：沉降池搅拌电流：5. 8A干渣含水：35%清液温度：50C沉降池浓度：24%右|三匕乙怏工艺物料衡算假设电石含C

9、aC?80%, CaOlO%,其它杂质10%,发气量300m3/t,乙 烘收率0.95,以It投入生产为例。产热量：CaC?反应放热：Q1=l X 106X 0.8/64 X 129.6= 1620000kJCaO反应放热：Q2=l X 106 X 0.1/56 X 63.56=99300kJ传热量：乙怏吸热量：Q3=l X 300/24.04 X 0.95 X 26 X 1.848 X 85=48400kJ水蒸汽吸热量：Q4=0.58/(1.083-0.58) X 308/26 X 1000X 40.8=557700kJ 干渣吸热量：Q5二(800/64+100/56) X 74+100 X

10、 1.087 X55=69200kJ 反应消耗水：0.8/64 X 36+0.1/56 X 18=0.482t散热需补水：(1620+99.3-48.4-557.7-69.2) /4.182/55=4.539(渣浆含固量：1.157/ (4.539+1.157) =20.31%It电石产生压滤干渣：1.157/0.65二1.78四、VCM工艺二合一工艺岗位任务：调节氢气与氯气配比，将氯气和氢气在 二合一炉灯头燃烧，生产出合格的氯化氢， 经冷却降温后送至转化，供合成转化岗位使 用。转化岗位不使用氯化氢时，合成的氯化 氢经冷却后用稀酸吸收生成盐酸。右|二合一工艺反应原理：氢气和氯气只有在加热、 明

11、亮的光线照射下或触媒的存在的条件下 ,才会迅速反应生产氯化氢，其主反应式 为:H2+C12 HC1 f +44. 126kJ/mol2H2+02副反应：%2H202Fe+3Cl22FeCl3Fe+2HC1FeCl2$1VCM工艺二合一工艺HCI合成方框流程图刀|工艺二合一工艺HCI合成方框流程图四、VCM工艺二合一工艺29|四、VCM工艺二合一工艺主要设备合成炉的关键参数=1设备内夹套内最高工作压力：0.08MPa0.35MPa设计压力：0.22MPa0.375 MF耐压试验压力：0.275 MPa0.47 MPa换热面积：27m2全容积：15.5m 3材质：碳钢I炉门亡氢牛1视镜#|二合一工

12、艺31二合一工艺#二合一工艺(1.05-1.1) :190-95% （无游离氯）关键控制点 日2心2 （体积比）: 氯化氢纯度：#二合一工艺#二合一工艺合成炉出口温度:400-600 C氢中含氧:块冷进口温度:0-0.4% (体积分数)110-180 C#（禺板水、豔I豊全凝器、保证各用水岗位的用循环水量，控制 水温，适时倒泵，观察各泵运转情况，保证岗位任务：通过冰机制取35 C冷媒水供精馆尾气 冷凝器、转化脱水通过冰机制取0C冷媒水供转化（净化机前冷、酸冷W） （fJ CNIFa、b、聚合助詞桶鑒）、 （冷凝器、水环泵水冷器）、精憎（成 塔顶、低塔顶、残塔冷冻水制取工作原理及流程：通过螺杆式

13、压缩机 将气态制冷剂压缩为高压气体，再在冷凝器中经过循 环水将气态制冷剂冷凝为液态，最后在蒸发器内制冷 剂和载冷剂进行换热，制冷剂蒸发带走热量，通过控 制蒸发压力，将载冷剂冷却到合格温度外送。循环水工作原理及流程：从各用户来的循环水在凉水塔内经喷头喷成雾状水，经凉水塔风机抽起空气 带走循环水的热量，回到循环水池内，被冷却后的循 环水，经泵加压后，送往各用户。如此往复循环。六、VCM工艺转化工艺主要物料和设备一 亠主要物料：乙二醇溶液、氯化钙溶液、冷冻机油、NH3 (-33.5 C)、R22 (二氟一氯甲烷、-40.82 C)器、冷凝器、蒸发器、气液分离器ennii it 翡干 m ibm*油气

14、分离器主要设备：螺杆式压缩机、油气分离器、油冷却岗位任务：通过四个工序合成并处理得到一定纯度的高压氯乙烯气体脱水工序：将氯化氢和乙烘按照1.05-1.1 : 1的分子 配比进行混合，通过冷冻盐水降温和酸捕脱水至 0.07%,再预热至7080 C送往转化工序；转化工序：控制转化器反应温度110-180 C,得至IJ纯度高于84%的氯乙烯气体 除汞后送往净化系统；净化系统：气体降温并脱除CO?和HCI等杂质气；压缩系统：将冷却脱水后的VC气体压缩至0.6MPa左 右,送往精锚岗位。彭I六、VCM工艺转化工艺工艺nw工艺原理干燥的混合气进入转化器，在氯化汞触媒的存在下，氯化氢和乙烘 反应生成氯乙烯，

15、反应方程式为：Hga2HC1 * CH=CH CH2=CHCi Q110-180C反应机理为：乙烘先与氯化汞加成形成氯乙烯氯汞CH=CH 十 HgCl2 C1CH=CHHgCl此中间物不稳定遇氯化氢即分解生成氯乙烯ClCH=CH-HgCl 十 HC1 CE：2=CHCI + HgCl2转化主要副反应: c2h2+h2o ch3cho C2H3C1+HC1 C2H4C12触媒中毒副反应：37六、VCM工艺转化工艺#六、VCM工艺转化工艺 HgCl2+H2S HgS+2HCl#六、VCM工艺转化工艺 3HgCl2+PH3 (HgCl) 3P+3HC1混合器过氯副反应： C12+C2H2 C2HC1

16、+HC1压缩机局部温度高分解反应: C2H4C12 C2H3C1+HC1#39|转化岗位方框流程图氯化氢乙烘混合器1#石墨冷二合一酸库2#泡沫 塔1#泡沫 塔1#石墨冷2#石墨冷碱洗塔机后除 油器和 冷却器VC送精馅#|六、VCM工艺转化工艺主要设备混合气支耳混合气冷冻 盐水冷冻 盐未酸雾捕集器罐内0.088MPa0.08MPa-35 C14C乙烘、氯化氢工作容积19m3换热面积 20 m2夹套设计压力0.55MPa 过滤筒工作压力0.5MPa设计温度-35 C工作温度-35 C物料冷冻盐水丹I六、VCM工艺转化工艺关键设备参数二矽I六、VCM工艺转化工艺关键设备参数二冷却水冷却水n冷却水混合

17、气冷却水换热面积591m2冗程:0.55 MPa:0.5 MPa100 C90 99 C热水管程0.08 MPa0.05 MPa150 C100 185C氯乙烯氯化 汞活性炭=0 一设计压力:T冷却水 工作压力:设计温度: 工作温度: J物料名称:合成气矽I六、VCM工艺一一转化工艺=关键控制点分子比 C2H2:HC1=1:1.O5 112#石墨冷凝器气相出口1216C转化器前混合器含水0007 % （抽查） 混合器温度042C、45报警50紧停合成反应温度110180C （新触媒温度0150C）配碱浓度NaOH 815%换碱浓度NaOH 05% Na2CO3810% （冬天510%） 气柜含

18、氧:1% 气柜含乙烘： 0.985, y2=0. 93 0 0. 95)三、转化工艺转化率计算出口乙烘含量对应的转化率前台转化器出口 含乙烘X转化率引后台转化器出口 含N烘X?转化率a210. 00%87. 00%0. 10%99. 88%11.00%85. 54%0. 20%99. 77%12. 00%84. 05%0. 30%99. 65%13. 00%82. 52%0. 40%99. 53%14. 00%80. 95%0. 50%99. 41%15. 00%79. 35%0. 60%99. 29%16. 00%77.71%0. 70%99. 18%17. 00%76. 04%0. 80%

19、99. 06%18. 00%74.32%0. 90%98. 94%19. 00%72. 56%1.00%98. 82%20. 00%70. 75%2. 00%97. 61%力I七、VCM工艺精锚工艺工作原理禹的过程。液体混合物的精懈过程，是一个传质传热的 过程，其分离效果基于组成混合物的不同物质具 有不同的挥发度，即不同物质在相同压力下具有 不同的蒸汽压和不同的沸点，利用恒压不同温度 女勰蠶蠶里迪组成甩液相里的组成之差异精馆过程必须依靠以下两个条件:nr由塔底加热釜（或称再沸器）使物料产生上升 的蒸汽；由塔顶冷凝器使部分蒸汽冷凝为向下流的液体 （又称回流）。#七、VCM工艺一精镯工艺精憎流程方

20、框图七、VCM工艺精镭工艺I七、VCM工艺精镭工艺I七、VCM工艺精镭工艺0.6MPa高工作压力:设计温度:40C关键设备参数冷却水名称：低沸塔介质：氯乙烯容积：3.5m3加料设计压力：0.65MPa关键控制点精单体质量：VCN99.95%液相乙烘S5ppm 气相乙烘S20ppm1,1二氯乙烷 S30ppm粗VC贮槽液面:40 70 %I七、VCM工艺精镭工艺I七、VCM工艺精镭工艺低塔釜温：3545C 低塔顶温度：1538CI七、VCM工艺精镭工艺I七、VCM工艺精镭工艺高塔釜温:25 35CI七、VCM工艺精镭工艺I七、VCM工艺精镭工艺精单贮槽液位:S80% 尾排VC含量：2%I八、PV

21、C工艺岗位任务1.1聚合岗位将精氯乙烯在一定的温度、压力下，加入适量的助剂， 经过聚合反应生成聚氯乙烯。未反应完的氯乙烯经回收处理 后循环便用。聚氯乙烯浆務在一定的温度和压力下，经过汽 攥箱汽氯石烯题咄中残留的氯乙烯后送往离心干燥 窗位，简时将氯乙烯回筱。1.2离心干燥岗位将聚合岗位送来的PVC浆料经离心干燥后送入包装岗位。1.3包装岗位将离心干燥岗位送来的PVC颗料按包装要求包装，并分 批次将PVC堆放到PVC成品库。43八、PVC工艺工艺原理聚合方法悬浮聚合（80%的PVC釆用悬浮 聚合法，其他方法有本体聚合、乳液聚合等）单体以液滴状悬浮于水中的聚合，体系主要由 单体、引发剂、水和分散剂四

22、组分组成。溶解有引 烈搅拌下，以小液滴状态悬浮分散III, 合 率取决于反应时bo VCM的nr在机理上，PVC的聚合度仅仅取决于温度，因 此温度的控制十分重要（土0.2C）, 一般采用夹套冷 刻咆方我认凰财劭易体系有芒缓旳逼負速度,M 鑒有良好的传热性血肚妊“京丽汁工匸尺 间。49 八、PVC工艺氯乙烯在一定的温度、压力下，加入适量 发，链增FihO9链引发：引发剂分子受热使弱键断裂而分 解出初级游离基；FA链增长：活泼自由基与单体反应产生单体 自由基，进一步与其他氯乙烯分子作用；1=1=链转移及链终止：a向里体链转移形 成端基双键聚氯乙烯；b向喬聚物链转移 形成支链或交联聚氯乙烯；c偶合链

23、终止一 形成“尾尾相连”聚氯乙烯。d歧化终止 形成端基双键聚氯乙烯。八、PVC工艺5?|八、PVC工艺物料名称分散剂引发剂缓冲剂终止剂阻聚剂主要助剂化学成分作用PVA （聚乙烯醇）映（羟藥甲基纤维1=EHP （过嘶尸1=I1NH4HCO3 溶液丙酮缩氨基硫JKNO对壬基苯酚稳定蠶WI紫滴提供自由基中和H+,保证聚合反应在 中性体系中进行 终止反应和调整聚合反应 速率紧急停车，断电情况下使 用防止回收单体自聚5?|八、PVC工艺链引发：自由基产生热均裂R-OCO-O-O-COO-R 4 2R-O光照氧化还原反应高能粒子辐射八、PVC工艺八、PVC工艺链增长：自由基加成反应R + CH 尸 CHC1A RCHpHCl八、PVC工艺链转移：自由基转移反应一向单体Rf + RRRR +RCH +1ch2=c/XXCH + CH?二 CH R + HZ氏A RH + Z = R#|#|RCH2CH + Ch-CH2“RX X RwwCH2-CH2 + CH 二 CHwRIIXX59|八